Зеленый морской слизень производит хлорофилл как растение

Ученые из Университета Южной Флориды в Тампе обнаружили, что зеленый морской слизень способен синтезировать хлорофилл, подобно растению. Это делает его первым известным животным, способным на такое.

Исследователь Сидни К. Пирс сообщил, что суперзеленый морской слизень Elysia chlorotica, обитающий у восточного побережья США и Канады, известен тем, что крадет гены и фотосинтезирующие органеллы — хлоропласты — у своего любимого вида приливных водорослей Vaucheria litorea. Однако теперь выяснилось, что слизень развил целый химический путь для самостоятельного производства зеленого пигмента хлорофилла a.

Хлорофилл — это пигмент, который улавливает энергию солнечного света в процессе фотосинтеза. Пирс и его команда использовали методы радиоактивного мечения, чтобы доказать, что слизни производят хлорофилл сами, а не получают его из съеденных водорослей.

Многие животные (например, кораллы) содержат в себе микробов или водоросли и пользуются преимуществами их фотосинтеза, но обычно клетки симбионтов остаются целыми. У Elysia chlorotica всё иначе: клетки водорослей разрушаются, а хлоропласты извлекаются и хранятся внутри собственных клеток слизня, где остаются активными почти весь год жизни животного. Исследования показали, что после того, как молодой слизень съедает порцию водорослей Vaucheria, ему больше не нужно питаться, пока есть доступ к свету и запасы хлорофилла и других химических веществ для фотосинтеза.

В 2007 году ученые, включая команду Пирса, обнаружили у слизней гены, связанные с фотосинтезом. Эти гены, по-видимому, изначально принадлежавшие водорослям, были найдены даже у невылупившихся слизней, которые никогда не ели водоросли. В новом исследовании Пирс обнаружил больше генов водорослей, и некоторые из них кодировали ферменты, необходимые для химического процесса производства хлорофилла.

Команда изучала слизней, которые не ели как минимум пять месяцев и перестали выделять пищевые отходы. В них содержались хлоропласты, взятые у водорослей, но, по словам Пирса, любые другие части водорослей должны были быть переварены давным-давно. Слизням давали аминокислоту, меченную радиоактивным углеродом, и обнаружили, что радиоактивный углерод появлялся в молекуле хлорофилла a после того, как слизни «загорали» на свету, но не если они находились в темноте.

Результаты были представлены на ежегодном собрании Общества интегративной и сравнительной биологии в Сиэтле, штат Вашингтон, 7 января и будут опубликованы в журнале Symbiosis.